主要从事果实成熟生理学、生物化学和分子生物学相关研究
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唐纳德·格里尔逊首次发现并验证乙烯合成关键酶基因如ACC氧化酶等与果实成熟相关的一系列基因；发现基因沉默（gene silencing）或共抑制（co-suppression）现象并首次将其应用于基因功能研究与作物改良；首次发明高频率、高强度基因沉默的结构基因；首次发现小RNA引起目标mRNA的切割与降解等。
